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Bio-3D-printing技術を用いて作製したscaffold-free脂肪組織由来幹細胞構造体により広範囲骨再生を目指す研究

発表形態：
一般講演（学術講演を含む）
主要業績：
主要業績
単著・共著：
共著
発表年月：
2021年
DOI：
会議属性：
国内会議
査読：
無し
リンク情報：

日本語フィールド

著者：
藤本 亮太, 村田 大紀, 中山 功一
題名：
Bio-3D-printing技術を用いて作製したscaffold-free脂肪組織由来幹細胞構造体により広範囲骨再生を目指す研究
発表情報：
第36回日本整形外科学会基礎学術集会（ハイブリッド開催）, 2021,10,14-15(現地開催), 2021,11, 1-14(オンデマンド配信)
キーワード：
概要：
【目的】外傷，悪性腫瘍，感染症などさまざまな要因によっ て広範囲に及ぶ骨欠損が形成された場合，その治療として まずは機能的な回復を目的とした再建が必須である．しか し，欠損領域が大きいほど自家骨による再建が困難となる 場合が多いため，人工骨などの人工材料に頼らざるを得な い．しかしながら，人工材料を用いた再建では，劣化，異 物反応，および，感染などさまざまな問題が起こる可能性 が指摘されている．そこで本実験では，これらの問題を根 本的に解決するために，人工材料を用いることなく細胞の みで scaffold-free の三次元細胞構造体を作製し，構造体 を骨欠損部へと移植して骨組織を再生させることにより， 人工材料に代わる新たな再建技術を確立することを目指す こととした． 【方法】ラットの皮下脂肪を採取して，脂肪由来間質細胞 （ADSCs）を分離した．継代培養を経て十分量の細胞が得 られたところで，3 系統分化誘導を行った．次に，得られ た細胞を用いて spheroid を 作 製 し， 剣 山 式 Bio-3D Printer を用いて円筒状の scaffold-free 細胞構造体を作製 した．また，作製した構造体について引張試験を行い，構 造体が移植実験に耐えうる強度を有するかどうかについて の検証も行った．【結果】3 系統分化誘導実験において， 脂肪誘導では脂肪滴が確認され，軟骨誘導では軟骨基質の 産生が認められた．また，骨誘導ではカルシウムの沈着が 確認された．さらに，引張試験においては，作製後 15 日 目に 33.3 ［kPa］の測定結果が得られた．【考察】採取し た ADSCs では，脂肪細胞，軟骨細胞，骨芽細胞への分化 が認められ，作製した構造体では移植手術を想定したハン ドリング操作も可能であることが確認された．ADSCs は 比較的低侵襲に採取することが可能であり，かつ，潤沢な 細胞ソースである．未分化な状態の細胞構造体を骨欠損部 に移植することにより，骨への分化が期待できるため，今 後は臨床応用に向けて動物への移植実験を行い，その有用 性を検討する．
抄録：
日本整形外科学会雑誌 95巻 8号 Page S1695

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